深入理解 javaScript 原型繼承

acgt 7年前發布 | 14K 次閱讀 JavaScript開發 JavaScript ECMAScript

繼承的本質:重用

在探討 javaScript 的原型繼承之前,先不妨想想為什么要繼承?

考慮一個場景,如果我們有兩個對象,它們一部分屬性相同,另一部屬性不同。通常一個好的設計方案是將相同邏輯抽出來,實現重用。

以 xiaoMing liLei 兩位同學舉例。這兩位同學有自己的名字,并且會介紹自己。抽象為程序對象,可以做如下表示。

var xiaoMing = {
  name : "xiaoMing",
  hello : function(){
    console.log( 'Hello, my name is '+ this.name + '.');
  }
}

var liLei = { name : "liLei", hello : function(){ console.log( 'Hello, my name is '+ this.name + '.'); } }</code></pre>

使用過 java 的同學,可能第一眼就想到了用面向對象來解決這個問題。創造一個 Person 的類,然后實例化 xiaoMing 和 liLei 兩個對象。在 ES6 中也有類似于 java 中類的概念: class 。

下面使用 ES6 的語法,用面向對象的思路來重構上面的代碼。

class Person {
  constructor(name){
    this.name = name
  }

hello(){ console.log(this.name); } }

var xiaoMing = new Person('xiaoMing'); var liLei = new Person('liLei');</code></pre>

可以看到,使用類創建對象,達到了重用的目的。它基于的邏輯是,兩個或多個對象的結構功能類似,可以抽象出一個模板,依照模板復制出多個相似的對象。

使用類創建對象,就像自行車制造商一遍一遍地重用相同的藍圖來制造大量的自行車。

然解決重用問題的方案,當然不止一種。傳統面向對象的類,只是其中的一種方案。下面輪到我們的主角“原型繼承”登場了,它從另一個角度解決了重用的問題。

原型繼承的原理

原型對象

javaScript 中的 object 由兩部分組成,普通屬性的集合,和原型屬性。

var o = {
  a : 'a',
  ...
  __proto__: prototypeObj
}

普通屬性指的就是 a ; 原型屬性 指的是 __proto__ 。這本不屬于規范的一部分,后來 chrome 通過 __proto__ 將這個語言底層屬性給暴露出來了,慢慢的被大家所接受,也就添加到 ES6 規范中了。 o.__proto__ 的值 prototypeObj 也就是 原型對象 。原型對象其實也就是一個普通對象,之所以叫原型對象的原因,只是因為它是原型屬性所指的值。

原型對象所以特殊,是因為它擁有一個普通對象沒有的能力:將它的屬性共享給其他對象。

在 ES6 規范 中,對它是如下定義的:

object that provides shared properties for other objects

屬性讀操作

回到最開始的例子,看看如何利用原型繼承實現重用的目的。

var prototypeObj = {
  hello: function(){
    console.log( 'Hello, my name is '+ this.name  + '.');
  }
  // ...
}

var xiaoMing = { name : "xiaoMing", proto : prototypeObj }

var liLei = { name : "liLei", proto : prototypeObj }

xiaoMing.hello(); // Hello, my name is xiaoMing. liLei.hello(); // Hello, my name is liLei.</code></pre>

xiaoMing liLei 對象上,并沒直接擁有 hello 屬性(方法),但是卻能讀取該屬性(執行該方法),這是為什么?

想象一個場景,你在做數學作業,遇到一個很難的題目,你不會做。而你有一個好兄弟,數學很厲害,你去請教他,把這道題做出來了。

xiaoMing 對象上,沒有 hello 屬性,但是它有一個好兄弟, prototypeObj 。屬性讀操作,在 xiaoMing 身上沒有找到 hello 屬性,就會去問它的兄弟 prototypeObj 。所以 hello 方法會被執行。

原型鏈

還是做數學題的例子。你的數學題目很難,你的兄弟也沒有答案,他推薦你去問另外一個同學。這樣直到有了答案或者再也沒有人可以問,你就不會再問下去。這樣就好像有一條無形鏈條把你和同學們牽在了一起。

在 JS 中,讀操作通過 __proto__ 會一層一層鏈下去的結構,就叫 原型鏈 。

var deepPrototypeObj = {
  hello: function(){
    console.log( 'Hello, my name is '+ this.name  + '.');
  }
  proto : null
}

var prototypeObj = { proto : deepPrototypeObj }

var xiaoMing = { name : "xiaoMing", proto : prototypeObj }

var liLei = { name : "liLei", proto : prototypeObj }

xiaoMing.hello(); // Hello, my name is xiaoMing. liLei.hello(); // Hello, my name is liLei.</code></pre>

原型繼承的實現

在上面的例子中,通過直接修改了 __proto__ 屬性值,實現了原型繼承。但是在實際生產中,

代替的方式是使用 Object.create() 方法。

調用 Object.create() 方法會創建一個新對象,同時指定該對象的原型對象為傳入的第一個參數。

我們將上面的例子改一下。

var prototypeObj = {
  hello: function(){
    console.log( 'Hello, my name is '+ this.name  + '.');
  }
  // ...
}

var xiaoMing = Object.create(prototypeObj); var liLei = Object.create(prototypeObj);

xiaoMing.name = "xiaoMing"; liLei.name = "liLei";

xiaoMing.hello(); // Hello, my name is xiaoMing. liLei.hello(); // Hello, my name is liLei.</code></pre>

You-Dont-Know-JS 的作者,對這種原型繼承的實現取了一個很好玩的名字 OLOO (objects-linked-to-other-objects) ,這種實現方式的優點是沒有使用任何類的概念,只有 object ,所以它是很符合 javaScript 的特性的。

因為JS 中本無類,只有 object 。

無奈的是,喜歡類的程序員是在太多,所以在 ES6 新增了 class 概念。下一篇會講 class 在 JS 中的實現原理

小結

類創建對象,達到了重用的目的。它基于的邏輯是,兩個或多個對象的結構功能類似,可以抽象出一個模板,依照模板 復制 出多個相似的對象。就像自行車制造商一遍一遍地重用相同的藍圖來制造大量的自行車。

使用原型繼承,同樣可以達到重用的目的。它基于的邏輯是,兩個或多個對象的對象有一部分共用屬性,可以將共用的屬性抽象到另一個獨立公共對象上,通過特殊的原型屬性,將公共對象和普通對象鏈接起來,再利用屬性讀(寫)規則進行遍歷查找,實現屬性 共享

 

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